Scheda di esercizi di Dimensionamento dei reattori (CSTR e PFR) con soluzioni

Scheda di esercizi di Dimensionamento dei reattori (CSTR e PFR) gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
V = 100 L, k = 0,4 min⁻¹Q = 10 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B (k = 0,4 min⁻¹) avviene in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) da 100 L. L’alimentazione entra a 10 L/min con CA0 = 1 mol/L. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la concentrazione di uscita CA.

V = 100 LQ = 10 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
2.Facile
V = ?, k = 0,08 min⁻¹Q = 10 L/minX = 75%

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,08 min⁻¹ viene condotta in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) alimentato a 10 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova il volume del reattore V in litri per una conversione di A del 75%.

Q = 10 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 75%
V = L
3.Media
QX = 85%stessi Q, k e X del CSTR

Una reazione del primo ordine in fase liquida deve raggiungere una conversione del 85%. Quante volte più grande di un PFR deve essere un CSTR a parità di portata di alimentazione, costante cinetica e conversione? Trova il rapporto VCSTR/VPFR.

X = 85%primo ordine, stessi k e Q
VCSTR/VPFR =
4.Media
Q = 80 L/minX = 95%V = ?, k = 0,12 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,12 min⁻¹ viene condotta in un reattore a flusso a pistone (PFR) alimentato a 80 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova il volume del reattore V in litri per una conversione di A del 95%.

Q = 80 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 95%
V = L
5.Difficile
Q = 20 L/minX = ?V = 50 L

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,25 min⁻¹) avviene in un reattore a flusso a pistone (PFR) da 50 L alimentato a 20 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 50 LQ = 20 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 100 LQ = 10 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,3 min⁻¹) avviene in un CSTR da 100 L alimentato a 10 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 100 LQ = 10 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. CA = 0,2 mol/L
  2. 2. V = 375 L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 2,987
  4. 4. V = 1997 L
  5. 5. X = 46,47 %
  6. 6. X = 75 %

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